Oluklu Konik Boruların Yarı Statik Sıkıştırmasının Simülasyonu için Sonlu Elemanlar Modellemesi

Özet

Bu protokol, sonlu eleman simülasyonları kullanılarak oluklu konik boruların yarı statik sıkıştırma performansının incelenmesini açıklar. Kalınlık gradyanının sıkıştırma performansı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Sonuçlar, uygun kalınlık gradyan tasarımının deformasyon modunu değiştirebileceğini ve tüplerin enerji emme performansını önemli ölçüde artırabileceğini göstermektedir.

Özet

Bu çalışmada, konik tüplerin yarı statik sıkıştırma performansı, sonlu eleman simülasyonları kullanılarak araştırılmıştır. Önceki çalışmalar, bir kalınlık gradyanının başlangıçtaki tepe kuvvetini azaltabileceğini ve yanal oluklanmanın enerji emme performansını artırabileceğini göstermiştir. Bu nedenle, değişken kalınlıklara sahip iki tür yanal oluklu konik boru tasarlanmış ve deformasyon modelleri, yük yer değiştirme eğrileri ve enerji emme performansları analiz edilmiştir. Sonuçlar, kalınlık değişim faktörü (k) 0.9, 1.2 ve 1.5 olduğunda, tek oluklu konik borunun (ST) deformasyon modunun enine genleşme ve büzülmeden eksenel ilerlemeli katlanmaya değiştiğini gösterdi. Ek olarak, kalınlık gradyanı tasarımı, ST'nin enerji emme performansını geliştirdi. K = 1.5 olan modelin enerji absorpsiyonu (EA) ve özgül enerji absorpsiyonu (SEA), k = 0 olan ST modeline kıyasla sırasıyla% 53.6 ve% 52.4 artmıştır. Çift oluklu konik borunun (DT) EA ve SEA'sı, konik boruya kıyasla sırasıyla %373 ve %95,7 oranında artmıştır. K değerindeki artış, boruların tepe kırma kuvvetinde önemli bir azalmaya ve kırma kuvveti verimliliğinde bir artışa neden oldu.

Giriş

Çarpışmaya dayanıklılık, hafif otomobiller için önemli bir konudur ve ince duvarlı yapılar, çarpışmaya dayanıklılığı artırmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Yuvarlak borular gibi tipik ince duvarlı yapılar, iyi enerji emme kapasitesine sahiptir, ancak kırma işlemi sırasında genellikle büyük tepe kuvvetlerine ve yük dalgalanmalarına sahiptir. Bu sorun, eksenel oluklar ^1,2,3 eklenerek çözülebilir. Olukların varlığı, borunun önceden tasarlanmış bir oluk modeline göre plastik olarak deforme olmasına ve katlanmasına izin verir, bu da tepe ku....

Protokol

1. CAD yazılımında yüzeyin oluşturulması

1. CAD yazılımını açın (Malzeme Tablosuna bakın), Dosya'ya sol tıklayın, Yeni'ye sol tıklayın ve Parça'yı seçin.
2. Bölüm1'de Üst'e sağ tıklayın ve Göster'i seçin.
3. Yeni bir düzlem oluşturma: Ctrl tuşuna basın ve Üst düzlemi seçmek için sol tıklayın ve yukarı sürükleyin. Ofset Mesafesi olarak 30 mm girin ve düzlemi "Alt" olarak yeniden adlandırın.
4. "Üst" düzlem....

Sonuçlar

Toplam enerji emilimi (EA), özgül enerji emilimi (SEA), tepe kırma kuvveti (PCF), ortalama kırma kuvveti (MCF) ve kırma kuvveti verimliliği (CFE) dahil olmak üzere yapıların çarpışmaya dayanıklılığını belirlemek için yaygın olarak kullanılan birkaç gösterge ^{kullanılır42}.

Toplam enerji absorpsiyonu (EA)⁴³ şu şekilde ifade edilebilir:

Tartışmalar

Konik tüplerin yarı statik sıkıştırma performansı, sonlu elemanlar analizi ile incelenmiştir. Değişken kalınlıklara sahip iki yeni tip oluklu konik boru tasarlandı ve yarı statik sıkıştırma performansları araştırıldı. Yarı statik sıkıştırma simülasyonlarında, bazı önemli adımların ve ayarların doğrulanması gerekir.

Malzeme parametreleri, sonlu elemanlar hesaplaması için temel gereksinimlerdir (protokolün 2.2.1 adımı). .......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
ABAQUS	Dassault SIMULIA	Finite element software
CT	Botong 3D printing	Conical tube for experiment
SOLIDWORKS	Dassault Systemes	CAD software
Universal testing machine	SUNS	UTM5205, 200kN